I katastrofer vågner, nye computerteknikker understøtter beredskabspersonale

Mens orkaner suser mod kystlinjerne, og skovbrande raser i tørre områder i USA, forskere ved Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory leverer kritiske geospatiale data for at støtte førstehjælpere, mens de arbejder for at redde liv og ejendom.

Når katastrofer rammer, mange hjem og bygninger bukker under for vinden, oversvømmelser eller flammer. For at hjælpe humanitære og skadesvurderingsindsatser, ORNL-forskere bruger nye computerteknikker til hurtigt at identificere strukturer på jorden fra satellitbilleder eller bestemme, hvor strukturerne engang stod.

Bag scenen, det geografiske informationsteam gennemgår digitalt tusindvis af billeder og indsamler meningsfulde data i løbet af få timer, en proces, der tidligere ville tage flere måneder.

"Når du ser på billeder, såsom det, der vises i Google Maps, det er meget nemt visuelt at skelne, hvad der er en bygning, og hvad der ikke er, " sagde Melanie Laverdiere, en geografisk informationssystemforsker ved ORNL. "Imidlertid, at udtrække denne meningsfulde information på en automatiseret måde til et håndgribeligt datasæt er meget mere komplekst."

Laverdiere arbejder med ORNL projektteamleder Mark Tuttle og kolleger, der aktivt støtter Federal Emergency Management Agency, eller FEMA, med information om bygninger og strukturer i en orkans vej, og dem, der forbliver i fare. Deres teknik blev også anvendt til Californiens Shasta og Trinity amter, begge ramt af den nylige Carr-brand.

Teamet indsamler store sæt data, der identificerer og karakteriserer hundredvis af sårbare og berørte strukturer, såsom boliger, virksomheder, skoler og hospitaler. Disse oplysninger viser sig at være kritiske for FEMA - det agentur, der er ansvarligt for at lede nødberedskab og vurdere skader efter en nødbegivenhed for at informere genopretningsoperationer.

ORNL-forskere testede først deres tilgang i 2017 under nødberedskabet på orkanen Harvey, der ramte Texas hårdt med oversvømmelser, og orkanerne Irma og Maria, der ødelagde Puerto Rico og ramte dele af Florida og Caribien. I 2018, ORNL-holdet blev opfordret til at hjælpe med skadevurderinger fra ødelæggende lavastrømme på Hawaii.

"Under ødelæggende vejr og geologiske begivenheder, det er en tidskrævende opgave at vurdere skader, en proces, der kræver personale i marken. Imidlertid, vores data giver respondere mulighed for at fokusere feltindsatsen på områder med størst sandsynlighed for at have lidt skade, " sagde Tuttle.

"Vores metode understøtter beredskabsindsats ved at levere foreløbige bygningsstrukturdata - som kan kategoriseres til boliger, flerfamilie- og erhvervsejendomme - på amtsplan, " han tilføjede.

Denne tilgang blev anvendt til orkan-ramte områder i Texas, Florida, Puerto Rico og De amerikanske Jomfruøer og andre amerikanske caribiske territorier.

Under orkanen Harvey, ORNL analyserede næsten 2, 000 billeder, der dækker næsten 26, 000 kvadratkilometer af bygningsstrukturer i Texas' kystamter på kun 24 timer, en proces, der typisk vil tage op til ni måneder.

Til støtte for nødberedskab på lavastrømme, Tuttle's team behandlede data fokuseret nær Kilauea, Hawaii, på mindre end en dag og alle synlige strukturer på hele øen Hawaii på kun to uger.